Robust LQG Control of Single Input Multiple Outputs Dam-River Systems

The paper deals with the automatic control of a dam river system, where the action variable is the upstream discharge and the controlled variable the downstream discharge. The system is a cascade of SISO systems, and can be considered as a SIMO one, as there are multiple outputs given by intermediate measurements points distributed along the river. The synthesis of a LQG controller for such a system is done using the state space representation. The robustness is estimated with the use of a bound on multiplicative uncertainty taking into account the model errors, due to the nonlinear dynamics of the system. Simulations are carried out on a nonlinear model of the river. / L'article décrit la commande automatique d'un système barrage-rivière, où la variable de commande est le débit en amont et la variable contrôlée est le débit à l'aval. Le système est constitué d'une cascade de systèmes SISO et peut être considéré comme un système SIMO, car il possède plusieurs sorties données par les mesures intermédiaires de débit le long de la rivière. Un contrôleur LQG est conçu à partir d'une représentation d'état du système. La robustesse est estimée à l'aide d'une borne sur les incertitudes multiplicatives prenant en compte les erreurs de modèle dues à la dynamique non linéaire du système. Des simulations sont effectuées sur un modèle non linéaire de la rivière.